Production d’hydrogène par décomposition thermochimiques

L’hydrogène dans l’industrie.

L’hydrogène est aujourd’hui essentiellement utilise dans l’industrie : production d’ammoniac pour engrais (50 %), pétrochimie (35 %), production de méthanol, spatial.22 Plus précisément, selon GDF Suez devenue Engie, ≪ si 94 % de l’H2 aujourd’hui produit dans le monde est consomme pour la production d’ammoniac (53 %), dans le raffinage (31 %) et dans la chimie (10 %) pour ces propriétés chimiques, 6 % l’est de manière diffuse dans les industries agroalimentaires, l’électronique, les industries du verre et des métaux, l’aérospatiale, les laboratoires, etc. ≫ Malgré un besoin en déclin pour la production d’ammoniac (en raison du moindre usage d’engrais azotes), l’IFPEN23 envisage un taux de croissance global de 4 % par an lie a la croissance du raffinage (au sens large : l’utilisation d’hydrocarbures plus lourds peut nécessiter de l’hydrogène pour les Alléger). Une autre source estime le besoin de l’industrie constant au moins jusqu’en 2020. Les prix de vente de l’hydrogène sont essentiellement pilotes par les besoins en carburants ou d’engrais. Ils sont très variables suivant qu’il s’agit d’un approvisionnement aléatoire ou garanti. Les usages liés à la mobilité Les usages liés à la mobilité : état de l’art technique sur le véhicule à hydrogène Le véhicule a hydrogène s’inscrit dans une conception très évolutive de la mobilité, moins carbonée et plus diversifiée. D’une part, la plage des motorisations s’élargit et le véhicule à combustion interne (essence ou diesel, voire biocarburant ou gaz naturel) cohabite avec les véhicules hybride et électrique, lesquels utilisent des batteries mais pourront utiliser demain de l’hydrogène, dans le cadre d’un basculement des énergies fossiles carbonées vers de l’énergie électrique décartonnée (EnR, voire nucleaire). D’autre part, les usages ne sont plus nécessairement focalises sur le véhicule polyvalent et donnent une place plus large au multimodal ou chaque créneau marketing peut s’accommoder de certaines contraintes : Autolib ne semble pas handicape par l’autonomie limitée de la propulsion électrique. L’usage de l’hydrogène pour la mobilité est aujourd’hui possible techniquement sur la base de piles a combustible (PAC) qui produisent de l’électricité suivant le principe inverse de l’électrolyse.

L’application phare des études prospectives est l’usage de l’hydrogène comme source d’énergie pour Des véhicules électriques, sur la base d’une consommation d’environ 1 kg H2 pour 100 km Autres applications dans le domaine de la mobilité Les VUL (Véhicules utilitaires légers) représentent environ 15 % du parc automobile, et beaucoup rayonnent dans une zone prédéfinie souvent urbaine. Ce sont de bons candidats pour le véhicule électrique mais l’autonomie limitée peut devenir un handicap que peut surmonter la motorisation a hydrogène. Les bus : les municipalités commencent a déployer des bus a H2 en ville (projet Businova, a Albi…), montrant ainsi leur engagement vers la mobilité verte. A Hambourg, une station de recharge gérée par Vattenfall et alimentée par de l’électrolyse alimente sept bus urbains a hydrogène. Les chariots élévateurs : dans les centres de manutention, ils constituent la marche de niche de référence sur le créneau de l’hydrogène car ils ne dégagent pas de pollution et sont rechargeables en quelques minutes alors que des échanges (et a fortiori des recharges) de batteries auraient été plus pénalisants, et que des moteurs thermiques ne sont guère envisageables en milieu ferme. Les engins aéroportuaires : L’équipement en véhicules tout hydrogène des engins au sol des infrastructures aéroportuaires est une niche potentiellement très prometteuse : selon les dernières prévisions de marche de Boeing, Publiées le 11 juin 2015 la flotte mondiale d’aéronefs commerciaux, aujourd’hui de 21 600, devrait atteindre 43 560 en 2034, ce qui représente un potentiel exceptionnel sur longue période. Avions et navires On peut citer les exemples d’avion (projet Antares DLRH2 en Allemagne) ou de bateaux (projets NavHybus, Most’H, SHyPER subventionnes par l’ADEME). Les usages de l’hydrogène dans le secteur énergétique La transition énergétique fait naitre de nouveaux usages énergétiques de l’hydrogène. En particulier, l’hydrogène est un des moyens de stocker l’électricité pendant les périodes de surproduction. Le stockage d’énergie sous forme d’hydrogène ne préjuge pas de la forme qu’il prendra pour la consommation finale de son contenu énergétique (H2, CH4, chaleur, électricité …) :

Conclusion générale

Dans ce projet de fin d’étude nous avons réalisé un générateur d’hydrogène, dans le but qu’il soit utilisé comme une nouvelle source d’énergie pour optimiser l’utilisation des ressources de notre pays. Nous constatons que les pays industriels se sont appuyés sur l’hydrogène et l’ont considéré comme le carburant alternatif au pétrole. Et ceci pour l’énergie potentielle qu’il contient. Ceci en plus du fait qu’il est écologique puisque la combustion de l’eau génère de l’eau et non des gaz toxiques. Nous avons utilisé pour la réalisation du générateur d’hydrogène, la méthode la plus simple et la plus commune, il s’agit de l’électrolyse de l’eau. Le générateur est conçu pour être utilisé comme une alternative au carburant dans une voiture. Nous avons muni notre générateur d’hydrogène d’un capteur d’hydrogène pour nous avertir en cas de fuite d’hydrogène et d’un détecteur de niveau pour nous garantir toujours un niveau d’eau minimum. Ces deux capteurs permettent de garantir un niveau de sécurité maximal pour l’utilisateur ainsi que pour le générateur. Ce niveau de sécurité peut être amélioré pour une réalisation de niveau industriel. La réalisation d’un générateur d’hydrogène de taille industrielle est bénéfique à deux niveaux : Le premier niveau est écologique, vue que la combustion de l’hydrogène ne génère pas de gaz toxiques. Ce premier niveau est très important vu la grande pollution dont souffre la planète. Le second niveau c’est que l’utilisation de l’hydrogène comme carburant est beaucoup plus économe. Nous avons grandement bénéficié de ce projet de fin d’étude dans les domaines de l’électronique et de la mécanique et aussi le plus important est la façon de travailler en équipe. En travaillant de manière inlassable et continue, nous avons pu accomplir ce modeste travail.